吴松建，刘文光，邢 普

（南昌航空大学航空制造工程学院，江西 南昌330063）

1 前言

螺栓连接是常见的连接方式之一，其显著优势在于连接结构简单、性能可靠、拆卸方便，而且成本低廉，广泛应用于各类机械装备［1～2］。因此，螺栓连接的可靠性对各类机械装备的安全运行至关重要。对于动力机械上使用的螺栓连接结构而言，连接件必须经受振动载荷的持续作用，使得螺栓连接结构很有可能出现松动、松脱，甚至疲劳断裂等问题。尤其是，当螺栓连接结构的模态频率与机器的工作频率相交和重合时，连接结构即将发生共振，使得螺栓连接的可靠性受到严重挑战［3］。

鉴于螺栓连接结构设计参数（比如螺栓个数、螺栓布局、螺栓安装边距、螺栓与孔的间隙、螺栓材料和被连接件材料、预紧力等）对连接结构动力学特性有影响，研究螺栓连接结构的振动、刚度和强度等问题一直是国内外学者的焦点。文献［4］和文献［5］的研究表明，被连接件间的摩擦系数、被连接件的尺寸、螺栓和孔的间隙、预紧力等参数对螺栓安装孔周围的应力水平影响十分显著。基于ABAQUS平台，文献开发了钢板螺栓接头有限元模型，探讨了螺栓直径、钢板厚度、加强筋的厚度对连接件的刚度和失效的影响［6］。通过实验，文献深入研究了螺栓布局对连接结构模态阻尼和模态振型的影响机制［7］。文献研究了被连接件尺寸对螺栓孔周围应力的影响，发现端-径比和宽-径比是制约连接板失效形式的重要因素［8］。……